EQUILIBRIO ROTACIONAL

Ocurre cuando un cuerpo o sistema no gira con respecto a algún punto, aunque exista una tendencia.

Es decir cuando ocurre dos cosas:

1) La velocidad rotación angular es constante.

2) Cuando el eje de rotación no cambia de dirección en el tiempo.

Su formula es:

M = F*r

Donde:

M = Momento de fuerza

F = Fuerza que se aplica

r = Brazo de palanca

Problemas de E quilibrio Rotacional

Una persona aplica una fuerza de 90N en el extremo de una llave, como se observa en la figura si la longitud de la llave es de 25cm. Calcula el momento de torsión que se ejerce sobre la tuerca.

M = F*r

M = (90N)(0.25m) = 22.5Nm

Una persona empuja una puerta perpendicularmente con una fuerza de 9N, si el momento de torsión que se produce es de 5.4Nm. ¿Cuál es el brazo de la palanca que utiliza?

M = F*r

Se despeja:

r= m/F

r = 5.4Nm/9N = 0.6m

EQUILIBRIO TRASLACIONAL

		Un cuerpo se encuentra en equilibrio traslacional cuando la sumatoria de todas las componentes en X es igual a 0 y todas las componentes en Y es igual a 0. Cuando un cuerpo esta en equilibrio traslacional no tiene fuerza resultante actuando sobre el. Primera Ley de Equilibrio: Un cuerpo se encuentra en equilibrio si y sólo si la suma vectorial de las fuerzas que actúna sobre el es igual a 0. Fx=Ax+Bx+Cx+Dx.......=0 Fy=Ay+By+Cy+Dy.......=0 Solución de Problemas: 1.-Dibuje y marque las condiciones del problema. 2.-Trace un diagrama de cuerpo libre. 3.-Resuelva todas las fuerzas por componentes. 4.-Utilice la Primera Condición de Equilibrio para platear dos ecuaciones en términos de las fuerzas desconocidas. 5.-Resuelva algebraicamente los factores desconocidos.      Fx                                     Fy ACos 45º                          ASen 45º BCos 150º                       BSen 150º 300*Cos 270º                 300*Sen 270º Fx=ACos 45º+BCos 150º+ 300* Cos 270º=0 Fy=ASen 45º+BSen150º+ 300* Sen 270º=0 Fx=0.707A- 0.866B =0 Fy=0.707A+0.5B - 300=0 0.707A - 0.866 B= 0 0.707A+ 0.5B =300 0.707A - 0.866B=0 0.707 A = 0.866B A=(0.866/0.707)B = 1.22B (0.707)(1.22B)+0.5B=300 0.862B+0.5B=300 1.362B=300 B=300/1.362= 220.26 B= 220.26 N       A=268.71 N

LEYES DE NEWTON

Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton,¹ son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, en particular, aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que

constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en sus predicciones... La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante más de dos siglos.²

En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:

• Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica clásica;
• Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se pueden deducir y explicar las 
• Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.

Primera ley de Newton o Ley de la inercia

La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.

Segunda ley de Newton o Ley de fuerza

La segunda ley del movimiento de Newton dice que:

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

Donde:

 es el momento lineal

 la fuerza total o fuerza resultante.

Suponiendo que la masa es constante y que la velocidad es muy inferior a la velocidad de la luz ⁷ la ecuación anterior se puede reescribir de la siguiente manera:

Sabemos que  es el momento lineal, que se puede escribir m. V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.

Consideramos a la masa constante y podemos escribir  aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:

Tercera ley de Newton o Ley de acción y reacción

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.